·1504· 北京科技大学学报 第33卷 b 200nm 200nm 200nm 图5GH864合金的Y相形貌.(a)A组织中y相形貌：(b)B组织中y相形貌：(c)C组织中y相形貌 Fig.5 y'morphology of GH864 alloy after standard heat treatment:(a)ymorphology for A:(b)y'morphology for B:(c)ymorphology for C (b) I um I um 图6三种合金组织品界组织形貌.(a)A组织晶界形貌：(b)B组织品界形貌：(c)C组织品界形貌 Fig.6 SEM microstructures of grain boundaries for GH864 alloy after standard heat treatment:(a)grain boundary morphology for A:(b)grain boundary morphology for B:(c)grain boundary morphology for C 会保留有大量轧制时残留的一次大y相，如图5所 击韧性，同时项链状晶粒虽然属于混晶范畴，但是其 示.碳化物MC和MCs所占比例最小，晶界上主要 冲击韧性也保持着较高水平 的碳化物为MC6,其高温可能涉及反应过程MC+ 室温冲击韧性断口如图7所示.试样A组织断 y→MaC。+Y.温度是促进MC碳化物分解的重要 口形貌明显呈现“冰糖”结构，呈脆性断口，致使冲 因素：在800℃以下，即使是经过数千小时的长期热 击韧性仅为19J:相比试样B组织断口，呈现出明显的 暴露，MC的分解也甚微；但在900℃以上长时保温， 韧性“韧窝”断口.同时发现，具有项链状组织分布的 MC分解迅速；1000~1100℃范围时，MC碳化物分 合金冲击断口形貌，有明显的脆性断裂特征及韧性断 解最剧烈 裂痕迹.主要是由于晶粒之间的大小匹配造成的.断 裂类型取决于裂纹扩展过程中所消耗的断裂功，消耗 3讨论 的功大，则断裂表现为韧性的，反之为脆性断裂 3.1组织对冲击性能的影响 由热处理后晶粒尺寸分析可知：晶粒越小，室温 经过热处理后的三种合金组织中，A粗晶组织 冲击韧性越好.试样C组织呈现项链状组织，由于 的室温冲击韧性A.为19J,B细晶组织51J,而项链 小晶粒在大晶粒周围的聚集作用，致使合金冲击韧 状的C组织则达到了36J.由此可知，粗晶粒合金 性不至于过低.由以上结果可知，GH864合金冲击 冲击韧性较低而较细的晶粒尺寸可以获得更好的冲 韧性一般合金晶粒尺寸越大，则合金冲击韧性越低， a b 100μm 100山m 100 um 图7三种组织的冲击断口形貌.(a)A组织断口形貌：(b)B组织断口形貌：()C组织断口形貌 Fig.7 Fractographic fractures of GH864 alloy:(a)fractographic fracture for A:(b)fractographic fracture for B:(c)fractographic fracture for C北 京 科 技 大 学 学 报 第 33 卷 图 5 GH864 合金的 γ'相形貌． ( a) A 组织中 γ'相形貌; ( b) B 组织中 γ'相形貌; ( c) C 组织中 γ'相形貌 Fig． 5 γ' morphology of GH864 alloy after standard heat treatment: ( a) γ' morphology for A; ( b) γ' morphology for B; ( c) γ' morphology for C 图 6 三种合金组织晶界组织形貌． ( a) A 组织晶界形貌; ( b) B 组织晶界形貌; ( c) C 组织晶界形貌 Fig． 6 SEM microstructures of grain boundaries for GH864 alloy after standard heat treatment: ( a) grain boundary morphology for A; ( b) grain boundary morphology for B; ( c) grain boundary morphology for C 会保留有大量轧制时残留的一次大 γ'相，如图 5 所 示． 碳化物 MC 和 M23C6所占比例最小，晶界上主要 的碳化物为 M23C6，其高温可能涉及反应过程 MC + γ→M23C6 + γ'． 温度是促进 MC 碳化物分解的重要 因素: 在 800 ℃以下，即使是经过数千小时的长期热 暴露，MC 的分解也甚微; 但在 900 ℃以上长时保温， MC 分解迅速; 1 000 ～ 1 100 ℃ 范围时，MC 碳化物分 解最剧烈［9］． 图 7 三种组织的冲击断口形貌 . ( a) A 组织断口形貌; ( b) B 组织断口形貌; ( c) C 组织断口形貌 Fig． 7 Fractographic fractures of GH864 alloy: ( a) fractographic fracture for A; ( b) fractographic fracture for B; ( c) fractographic fracture for C 3 讨论 3. 1 组织对冲击性能的影响 经过热处理后的三种合金组织中，A 粗晶组织 的室温冲击韧性 Aku为 19 J，B 细晶组织 51 J，而项链 状的 C 组织则达到了 36 J． 由此可知，粗晶粒合金 冲击韧性较低而较细的晶粒尺寸可以获得更好的冲 击韧性，同时项链状晶粒虽然属于混晶范畴，但是其 冲击韧性也保持着较高水平． 室温冲击韧性断口如图 7 所示． 试样 A 组织断 口形貌明显呈现“冰糖”结构，呈脆性断口，致使冲 击韧性仅为19 J; 相比试样 B 组织断口，呈现出明显的 韧性“韧窝”断口． 同时发现，具有项链状组织分布的 合金冲击断口形貌，有明显的脆性断裂特征及韧性断 裂痕迹． 主要是由于晶粒之间的大小匹配造成的． 断 裂类型取决于裂纹扩展过程中所消耗的断裂功，消耗 的功大，则断裂表现为韧性的，反之为脆性断裂． 由热处理后晶粒尺寸分析可知: 晶粒越小，室温 冲击韧性越好． 试样 C 组织呈现项链状组织，由于 小晶粒在大晶粒周围的聚集作用，致使合金冲击韧 性不至于过低． 由以上结果可知，GH864 合金冲击 韧性一般合金晶粒尺寸越大，则合金冲击韧性越低， ·1504·